فهرست مطالب
ارتش آمریکا با موفقیت یک آزمایش فراصوت انجام داد تا شبیهساز میدان باران (یک فضای کنترلشده که جریانهای قطرات آب را شبیهسازی میکند) جدید خود را اعتبارسنجی کند و گامی مهم در درک محیطهای پروازی بردارد.
به گزارش سرویس هوافضای تکناک، این آزمایش که در ۱۱ دسامبر توسط مرکز تحقیقات آئرودینامیک (ARF) انجام شد، شامل شلیک پرسرعت با یکی از قدرتمندترین سیستمهای توپ گاز سبک ارتش بود که توانایی پرتاب پرتابههای بزرگ با سرعتهای فراصوت را دارد.
مرکز ARF اعلام کرد این شبیهساز برای مدلسازی واکنش وسایل نقلیه هنگام عبور از میدانهای باران با سرعتهای فراصوت طراحی شده است. زک پِرین، مدیر ARF و مهندس ارشد فنی در فرماندهی فضایی و دفاع موشکی ارتش آمریکا، در بیانیهای گفت: «این مرکز مانند یک میدان تیر به اندازه یک ناو هواپیمابر است و در آن چندین ابزار مهندسی، معروف به توپهای گاز سبک، قرار دارد.»
برای مطالعه بیشتر: نخستین جت هایپرسونیک هیدروژنی جهان چگونه میتواند ۱۲ برابر سرعت صوت پرواز کند؟
تست میدان باران با کمک پرتابههای فراصوت
مرکز تحقیقات آئرودینامیک فراصوت (ARF) با هدف ارائه دادههای پیشرفته درباره آئرودینامیک فراصوت، فیزیک برخوردهای با سرعت بسیار بالا و عملکرد سیستمهای تسلیحاتی، تلاش میکند تا تحقیقات مهندسی ارتش و وزارت دفاع را بهصرفه پشتیبانی کند.
یکی از اهداف اصلی تحقیقات فعلی، تحلیل و مدلسازی رفتار وسایل نقلیه هنگام عبور از میدان باران با سرعتهای فراصوت است. بر اساس اطلاعات ارتش آمریکا، بزرگترین سیستم این مرکز، توپ گاز سبک ۲۵۴ میلیمتری است که سریعترین توپ ارتش محسوب میشود و توانایی شلیک پرتابهای حدود شش اینچ با سرعت ۳ کیلومتر بر ثانیه را دارد. پرتابههای کوچکتر، حدود ۲.۷ اینچ، با سرعت بیش از ۶ کیلومتر بر ثانیه شلیک میشوند.
برای تحقق این هدف، ARF یک سیستم شبیهساز باران مصنوعی ساخته که جریانهای کنترلشده قطرات آب ایجاد میکند. این سیستم از مخازن آب و سوزنهای توخالی با تراز دقیق بهره میبرد تا قطرات در مسیر پرواز پرتابهها رها شوند. طراحی ماژولار این سیستم به محققان امکان تنظیم اندازه قطرات، فاصله بین آنها و تعداد جریانهای قطرهای برخوردکننده با پرتابه در طول پرواز را میدهد، و بدین ترتیب امکان بررسی دقیق تاثیر شرایط بارانی متنوع بر عملکرد وسایل نقلیه فراصوت فراهم میشود.
حتما بخوانید: ارتش آمریکا فناوری تولید آب آشامیدنی از هوا را آزمایش می کند
آزمایشهای اخیر شبیهساز باران دادههای معتبر و باکیفیتی تولید کرده است. چندین شلیک با سرعت فراصوت در میدان باران با موفقیت انجام شده و آزمایشهای تکمیلی با پرتابهها و سرعتهای متفاوت برای پاسخگویی به نیازهای متنوع پژوهشگران برنامهریزی شده است. به گفته ARF، آزمایش دسامبر سومین مرحله از این پروژه بود و برای اولین بار از پرتابهای غیرکروی استفاده شد. انتظار میرود نتایج این آزمایش دقت مدلسازی سیستمهای فراصوت در شرایط واقعی جوی را بهبود بخشد.
حرکت زیر باران با سرعت ماخ ۸
بیشتر بخوانید: رباتهای ارتش آمریکا مانند سربازان فکر میکنند، صحبت میکنند و میفهمند
این پروژه با هدف جمعآوری اطلاعات پرتابههای فراصوت در شرایط کنترلشده درون میدان باران پیش میرود. در دو آزمایش نخست، کرههای نایلونی به اندازه توپ بیسبال با سرعت نزدیک به ماخ ۸ شلیک شدند. این پرتابههای فراصوت از چندین میدان باران مصنوعی در طول مسیر ۲۵۴ میلیمتری عبور کردند. هدف اصلی این مراحل اولیه، ارزیابی و کسب تجربه عملی از سیستمهای تصویربرداری و تشخیص نوری پیشرفته توسعه یافته طی ماههای اخیر بود.
با وجود چالشها، آزمایشها توانستند چندین روش تصویربرداری با سرعت بالا را برای جمعآوری دادههای تجربی بررسی کنند. هر آزمایش شرایط خاص خود را داشت که اهمیت سازگاری و مهارت حل مسئله را در طول فرآیند برجسته میکرد. روند کار با درک نیازهای مشتری آغاز شده و سپس تیم، طراحی آزمایش را انجام میدهد؛ مرحلهای کلیدی که موفقیت کل تست را رقم میزند. پس از نهایی شدن طراحی، تمرکز به ساخت و پیکربندی تجهیزات منتقل میشود که شامل کار عملی دقیق و اجرای درست است.
در طول شلیک، پرسنل پشت موانع بتنی محافظت میشوند و شلیک صدای مهارشدهای ایجاد میکند، نه انفجاری چشمگیر. پس از شلیک، پژوهشگران به پردازش دادهها، پاکسازی تجهیزات و آمادهسازی برای تکرار آزمایش یا تغییر پیکربندی میپردازند. متیو اینتاردوناتو، مهندس ارشد بخش تحلیل مفاهیم گفت: «با گسترش دانش تجربی در اختیار طراحان سیستمهای تسلیحاتی، نیروهای عملیاتی از ابزارهای مهندسی بهبود یافته و اطلاعات معتبر بهرهمند میشوند.»
